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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/231| NUEVO MÉTODO DE SÍNTESIS, ESTUDIO CINÉTICO Y MODELACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE CO2 POR EL Li4SiO4 PARA EL PROCESO SER EN LA PRODUCCIÓN DE H2 | |
| MIGUEL ANGEL ESCOBEDO BRETADO | |
| VIRGINIA HIDALINA COLLINS MARTINEZ ALEJANDRO LOPEZ ORTIZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Los aceptores o absorbentes de CO2 juegan un papel esencial al hacer los procesos de generación de energía más eficientes y menos costosos. Los primeros aceptores que fueron aplicados en este tipo de procesos eran minerales carbonatados de origen natural. Recientemente, se ha desarrollado una nueva generación de aceptores de CO2 sintéticos, para aplicaciones a alta temperatura (400-700°C). Estos consisten en mezclas de óxidos basados en litio como Li2ZrO3 y Li4SiO4. El Li4SiO4 ha probado ser superior en conversión y cinética hacia CO2. Sin embargo, existe escasa información sobre métodos de síntesis de este material y la cantidad de datos sobre su caracterización es muy limitada. En este trabajo de investigación se presenta: el desarrollo de un método alterno para la síntesis del Li4SiO4, datos de su caracterización y su comportamiento como aceptor de CO2, y un estudio de la cinética del Li4SiO4 para la absorción de CO2 además de su modelación. El método de síntesis consiste en mezclar los dos precursores en una suspensión sólida, uno siendo incorporado en una solución acuosa (LiNO3) y el otro esta presente en la fase suspendida (SiO2). Los resultados indican (XRD, SEM, TGA) un fuerte efecto del tamaño de partícula hacia la formación de la fase deseada Li4SiO4. Los datos de captura de CO2 por TGA obtenidos en este trabajo resultaron en conversiones (98%) y velocidades de reacción más altas que las reportadas recientemente (83%). Además, se lograron temperaturas de síntesis mas bajas (900°C) empleando esta ruta de síntesis que con el método tradicional sólido-sólido (1000°C). Sólo se encontraron ligeros problemas de sinterización. La cinética de captura de CO2 por el Li4SiO4 fue estudiada en función de la concentración del CO2 (50, 65, 80%) y de la temperatura (550-650°C). La velocidad de reacción global fue de primer orden y muestra una fuerte dependencia con la temperatura. El valor de la energía de activación aparente se encuentra alrededor de 22 Kcal/mol sugiriendo que la reacción química determina la velocidad de la reacción. Para la modelación de los datos se empleó el modelo heterogéneo de núcleo decreciente y su solución aproximada, obteniéndose un buen ajuste. La dependencia de los coeficientes de reacción química y de difusión con respecto a la concentración del CO2 es de primer orden y con respecto a la temperatura es función de Arrhenius. Para un intervalo de temperatura entre 550-650°C el valor de la energía de activación intrínseca (26.9 Kcal/ | |
| 2005-03 | |
| Tesis de maestría | |
| QUÍMICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia de Materiales |
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